專利名稱：登攀輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無軌陸用車輛部件，特別是一種既可在平地上滾動(dòng)運(yùn)行，又可翻動(dòng)登攀階梯的登攀輪。
現(xiàn)行的無軌陸用車輛的車輪均是由單個(gè)車輪通過軸與車體聯(lián)接，車輪連續(xù)與地面接觸滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)車輛運(yùn)行。設(shè)有這種車輪的車輛，只能在平坦的路面上行駛，一旦碰到較陡的凸起，車輛運(yùn)行就發(fā)生困難。尤其是碰到連續(xù)凸起，車輛就無法運(yùn)行。如人們?nèi)粘Ｊ褂玫娜肆ν?拉)車、自行車、摩托車、小汽車、殘疾人使用的輪椅在設(shè)有地下或空中通道的車站、碼頭、機(jī)場就無法通過，給人們帶來極大的不便。為了克服這一問題，人們進(jìn)行了大量的研究工作，中國專利CN2051919u公開了一種攀樓、平地多用車，其通過在車身的橫軸兩端裝上行星輪來實(shí)現(xiàn)，這種行星輪實(shí)際上是由4個(gè)小輪與輪架組成的一個(gè)從動(dòng)輪系。這種結(jié)構(gòu)的輪系雖可在人力推拉車上使用，但其運(yùn)行時(shí)特別費(fèi)勁，且不安全，因而很難推廣應(yīng)用。中國專利CN2051921u公開的調(diào)距杠桿式爬樓平地兩用車，通過在普通人力推拉車的基礎(chǔ)上增加前后輪距自調(diào)裝置，利用車身和把手作桿杠，使車輪自動(dòng)調(diào)距，運(yùn)行時(shí)雖較行星輪結(jié)構(gòu)省一點(diǎn)力，但速度慢，也僅限于人力推拉車上應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能廣泛應(yīng)用于人力推拉車，輪椅、自行車、摩托車、小汽車等多種類型車輛，使車輛既能在平地運(yùn)行自如，又能登攀階梯，且速度快而安全的登攀輪。
本設(shè)計(jì)實(shí)用新型的目的通過下述方案來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)一個(gè)含有3－8個(gè)等長的放射狀輪架，輪架通過中心軸與車身連接，輪架與中心軸結(jié)合處，設(shè)有棘爪，中心軸上設(shè)有控制機(jī)構(gòu)，輪架各支臂端部設(shè)有一車輪，車輪輪徑與結(jié)構(gòu)相同，車輪通過車輪軸與輪架聯(lián)接，車輪軸與輪架行活動(dòng)聯(lián)接，在中心軸上設(shè)有中心齒輪，每個(gè)車輪旁設(shè)有同軸從動(dòng)齒輪，中心齒輪與從動(dòng)齒輪相互嚙合，或在中心齒輪，從動(dòng)齒輪間增設(shè)一中介齒輪，中介齒輪兩側(cè)分別與中心齒輪和從動(dòng)齒輪嚙合。
控制機(jī)構(gòu)為爪型離合器，即中心齒輪在中心軸上能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，中心軸上有花鍵的部分設(shè)有可軸向滑動(dòng)的雙面爪型離合器?；蚩刂茩C(jī)構(gòu)為變向齒輪組，即有二個(gè)齒輪分別與左右兩登攀輪的主動(dòng)齒聯(lián)結(jié)在一起，中部設(shè)一個(gè)齒輪固接在中心軸上，另設(shè)一與中心軸相平行的軸，在軸上有聯(lián)在一起的二個(gè)齒輪，它們可在平行軸上沿花鍵滑動(dòng)。控制機(jī)構(gòu)也可設(shè)計(jì)成傘齒輪組組成的減法差動(dòng)機(jī)構(gòu)，即設(shè)一傘輪轉(zhuǎn)臂，轉(zhuǎn)臂上固接一傘齒輪，傘齒輪分別與左右兩側(cè)中心軸上的同軸傘齒輪嚙合，中心軸上傘齒輪與中心軸上中心齒輪聯(lián)為一體。
輪架支臂設(shè)計(jì)成用螺桿調(diào)節(jié)輪心距的螺桿調(diào)節(jié)支臂，也可設(shè)計(jì)成一平面螺紋調(diào)節(jié)輪心距的平面螺紋調(diào)節(jié)支臂或設(shè)計(jì)成園錐齒輪調(diào)節(jié)輪心距的園錐齒輪螺桿調(diào)節(jié)支臂。
附圖及力面說明如下


圖1為本實(shí)用新型正視圖；圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施例正視圖；圖3為本實(shí)用新型爪離合器結(jié)構(gòu)示圖；圖4為本實(shí)用新型變向齒輪組結(jié)構(gòu)示圖；圖5為本實(shí)用新型減法差動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示圖；圖6為本實(shí)用新型螺桿調(diào)節(jié)支臂結(jié)構(gòu)圖；圖7為本實(shí)用新型平面螺紋調(diào)節(jié)支臂結(jié)構(gòu)圖；圖8為本實(shí)用新型園錐齒輪螺桿調(diào)節(jié)支臂結(jié)構(gòu)圖；圖9為本實(shí)用新型自行車正視圖；
圖10為本實(shí)用新型摩托車正視圖；
圖11為本實(shí)用新型輪椅正視圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
如
圖1所示，設(shè)計(jì)一含有3個(gè)放射狀支臂1的輪架2，支臂均等長，支臂數(shù)也可設(shè)計(jì)成4－8個(gè)中任一種，支臂數(shù)越多，運(yùn)行起來越平穩(wěn)、上下階梯，輪架更容易翻轉(zhuǎn)，但安裝工藝越復(fù)雜。輪架中部通過中心軸3與車身連接，輪架各支臂1端部設(shè)有一車輪6，車輪通過車輪軸5與支臂連接，車輪與輪軸固接，輪軸與支臂活動(dòng)聯(lián)接，在中心軸3上固接有中心齒輪4，每個(gè)車輪旁設(shè)有與車輪同軸的從動(dòng)齒輪7，中心齒輪與從動(dòng)齒輪相互嚙合。如圖2所示，在中心齒輪4與從動(dòng)齒輪7間可增設(shè)一中介齒輪8，中介齒輪8一側(cè)與中心齒輪4嚙合，另一側(cè)與從動(dòng)齒輪7嚙合，用以減小中心輪與從動(dòng)輪輪徑以及改變車輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向，在中心軸與輪架結(jié)合處設(shè)有棘爪，在中心軸上設(shè)有控制機(jī)構(gòu)，用以控制輪架翻動(dòng)或在平地上滾動(dòng)以及保證單向運(yùn)動(dòng)。所說的控制機(jī)構(gòu)可以是如圖3所示的爪型離合器，即在中心齒輪的一端及輪架上各設(shè)有爪型離合器9.10，中心齒輪在中心軸上能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，中心軸上有花鍵的部分設(shè)有可軸向滑動(dòng)的雙面爪型離合器11，在彈簧的壓力下，與中心齒輪的離合器部分嚙合，接受中心軸傳遞來的驅(qū)動(dòng)力矩，實(shí)現(xiàn)平地上的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)車輪受到階梯的阻擋時(shí)，由于車輪不能動(dòng)，導(dǎo)致中心齒輪不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)雙向爪型離合器在傳動(dòng)力矩的作用下，被迫與中心齒輪脫離，從而與固定在輪架上的爪型離合器嚙合。固而使輪架向階梯上翻轉(zhuǎn)。如圖4所示，控制機(jī)構(gòu)也可采用變向齒輪組，設(shè)A、B、C、D、E五個(gè)齒輪，齒輪A和C分別與左右側(cè)的主動(dòng)輪聯(lián)結(jié)為一體，他們在軸上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪B固定在中心軸上。設(shè)一與中心軸平行的平行軸12，平行軸上有聯(lián)結(jié)在一起的齒輪E、D，它們可在平行軸上沿鍵滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)與A、B、C三齒輪的幾種嚙合情況，實(shí)現(xiàn)平地上運(yùn)動(dòng)，上階梯以及在平地上左、右轉(zhuǎn)彎，當(dāng)A與D、C與E齒輪同時(shí)嚙合時(shí)，車輪在平地上滾動(dòng)運(yùn)行，而僅有B齒輪與D齒輪嚙合時(shí)，輪架翻動(dòng)，完成登攀階梯運(yùn)行，僅是A、D輪嚙合時(shí)可完成左轉(zhuǎn)彎，僅是C、E齒輪嚙合時(shí)可完成右轉(zhuǎn)彎。如圖5所示，控制機(jī)構(gòu)還可以采用傘齒輪組組成的減法差動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)一傘齒輪G及與其聯(lián)結(jié)的轉(zhuǎn)臂13，另設(shè)計(jì)一與中心齒輪聯(lián)結(jié)為一體的傘齒輪F、H，傘齒輪G分別與F和H傘齒輪嚙合，中心齒輪4與從動(dòng)齒輪7嚙合，當(dāng)傘齒輪G轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它們的運(yùn)行情況按機(jī)械原理有2N4＝N1＋N3其中N1、N3、N4分別為傘齒輪F和H及轉(zhuǎn)臂13的轉(zhuǎn)速，當(dāng)車輪在平地上運(yùn)行時(shí)，輪架不翻轉(zhuǎn)，這時(shí)N4＝0，由此有N1＝－N3，也就是齒輪F轉(zhuǎn)動(dòng)方向與H齒輪相反，這樣通過中心齒輪將轉(zhuǎn)動(dòng)力傳到從動(dòng)輪7上，從而使車輪向著H齒輪的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)平地上運(yùn)行。當(dāng)?shù)桥瘦喸陔A梯前受阻時(shí)，車輪無法轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)N3＝0由此有N4＝0.5N1，也就是中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與H齒輪同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，主使輪架向階梯上翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)登攀階梯運(yùn)行。如圖6所示，輪架2可設(shè)計(jì)成螺桿調(diào)節(jié)支臂，即輪架支臂設(shè)計(jì)成帶螺紋的螺孔14，螺孔側(cè)面設(shè)有供車輪軸上下移動(dòng)的通槽，螺孔內(nèi)設(shè)有螺桿，螺桿上設(shè)有車輪軸孔，通過螺桿的旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)車輪間距。如圖7所示輪架支臂也可設(shè)計(jì)成園錐齒輪調(diào)節(jié)支臂用以調(diào)節(jié)輪心距。
車輪半徑和輪心距可根據(jù)需要設(shè)計(jì)，一般車輪半徑以小于13cm為佳，輪心距以27cm為佳。本實(shí)用新型經(jīng)實(shí)際應(yīng)用試驗(yàn)是可行的，并根據(jù)不同車型決定使用車輪數(shù)及選用本實(shí)用新型與從動(dòng)輪相配合，如圖9，
圖10，
圖11所示，使用于自行車時(shí)，將本實(shí)用新型與從動(dòng)行星輪配合即可完成，摩托車與自行車相同，而輪椅則必須有二個(gè)登攀輪與二個(gè)從動(dòng)行星輪配合方可完成。
由于本實(shí)用新型設(shè)有控制機(jī)構(gòu)，其用途更加廣泛，除可應(yīng)用于自行車、摩托車、輪椅外，還可用于小汽車及各種人力推拉車，可滿足人們較順利、且省力地通過帶地下臺階通道或空中臺階通道，也可幫助人們較順利地上下樓梯。同時(shí)不改變其在平地上正常運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種登攀輪，由輪架、車輪等組成，其特征在于輪架2通過中心軸3與車身連接，在中心軸上設(shè)有控制機(jī)構(gòu)，輪架2的各支臂端部設(shè)有一車輪6，車輪6通過車輪軸5與支臂連接，在中心軸3上設(shè)有中心齒輪4，在車輪軸與其上的車輪旁設(shè)有同軸從動(dòng)齒輪7，中心齒輪4與從動(dòng)齒輪7相互嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的登攀輪，其特征在于在中心齒輪4與從動(dòng)齒輪7之間設(shè)有一中介齒輪8，中介齒輪一側(cè)與中心齒輪4齒合，另一側(cè)與從動(dòng)齒輪7嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的登攀輪，其特征在于所說的控制機(jī)構(gòu)為雙面爪型離合器或變向齒輪組或由傘齒輪組組成的減法差動(dòng)機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的登攀輪，其特征在于輪架2的支臂輪1設(shè)計(jì)成螺桿調(diào)節(jié)支臂或平面螺紋調(diào)節(jié)支臂或園錐齒輪調(diào)節(jié)支臂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的登攀輪，其特征在于中心軸與輪架接合處設(shè)有棘爪。
專利摘要一種可用于多種類型車輛的登攀輪，其由一輪架與中心軸相連，輪架上各支臂部設(shè)有車輪，車輪通過車輪軸與支臂聯(lián)接，在中心軸上設(shè)有中心齒輪，在車輪旁設(shè)有同軸從動(dòng)齒輪，中心齒輪與從動(dòng)齒相互嚙合，在中心軸上設(shè)有控制機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型可安裝于自行車、摩托車、輪椅及小汽車上，可滿足攀階梯和平地運(yùn)行的需要。是一種理想的平地運(yùn)行與蹬攀階梯兼顧的新型陸用車輛輪。
文檔編號B62K25/00GK2209099SQ94236978
公開日1995年10月4日 申請日期1994年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月8日
發(fā)明者熊家偉 申請人:熊家偉